第5章 微专题(四) 遗传变异相关的解题方法 ppt课件-2023新北师大版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、微专题(四)遗传变异相关的解题方法一、生物变异类型的辨析1.类型：类型：根据遗传物质是否改变，变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异。2.关系辨析关系辨析项目交叉互换(同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换)染色体易位图解 区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构变异3.区分三种可遗传变异区分三种可遗传变异(1)关于“交叉互换”项目基因突变染色体片段缺失或重复图解区别在一个基因内部发生了碱基的插入或缺失在染色体上发生了染色体片段的重复或缺失基因的数量和位置不改变，基因的种类改变基因的数目发生改变(2)关于“缺失或重复”(3)关于变异与分裂方式(4)

2、关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。变异类型变异水平显微观察结果细胞分裂方式基因突变分子水平变异 光学显微镜下不可见二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异 细胞水平变异光学显微镜下可见有丝分裂、减数分裂例1图甲、乙、丙、丁分别表示不同的变异类型，其中图丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是A.图甲、乙都表示染色体结构变异中的易位，发生在减数第一次分裂的前期B.图丙表示染色体结构变异中的缺失C.图丁可能表示染色体结构变异中的缺失或

3、重复D.如图所示的4种变异中能够遗传的是图甲和图丙所示的变异解析图甲表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，发生在减数第一次分裂的四分体时期，属于基因重组，A错误；图丙中基因2与基因1相比，多了1对碱基，属于基因突变，B错误；图丁中弯曲的部位表示其在同源染色体上没有配对的片段，可能是上面的染色体重复了一段，或下面的染色体缺失了一段，C正确；图中4种变异都能够遗传，D错误。例2(2020北京西城区月考)下列有关变异的叙述，错误的是A.非同源染色体上的非等位基因之间可发生基因重组B.相对于DNA病毒，RNA病毒更容易发生基因突变C.染色体结构变异均可导致基因的种类和数目发生改变D.有丝分裂和减

4、数分裂过程中均可发生染色体数目变异解析减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；相对于DNA病毒，RNA病毒的遗传物质是单链，更容易发生基因突变，B正确；染色体结构变异不一定导致基因的种类和数目发生改变，如倒位，C错误。二、细胞分裂异常与生物变异1.配子中染色体出现异常的原因配子中染色体出现异常的原因(不考虑基因突变和交叉互换不考虑基因突变和交叉互换)(1)体细胞是纯合体AABB，若形成的配子是AAB类型，则形成的原因是含A的同源染色体未分离进入同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入同一子细胞。(2)体细胞是AaBb杂合类型发生异常若形成的

5、配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成的原因是减数第一次分裂时，同源染色体未分离进入同一子细胞。若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成的原因是减数第二次分裂时，姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入同一子细胞。(3)亲代为AaXY，产生配子时发生异常若配子中出现Aa或XY在一起，则减数第一次分裂异常所致。若配子中Aa分开，XY分开，出现AA或aa或XX或YY，则是减数第二次分裂异常所致。若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数第一次分裂或减数第二次分裂异常所致。若配子中出现AAa或Aaa或XXY或XYY，则是减数第一次分裂和减数第二次

6、分裂均异常所致。2.姐妹染色单体上存在等位基因的原因姐妹染色单体上存在等位基因的原因(1)根据变异前体细胞的基因型如果亲本基因型为AA或aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。如果亲本基因型为Aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。(2)根据细胞分裂方式判断如果有丝分裂中姐妹染色单体分离形成的两条染色体上基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换的结果，如图乙。如果是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离后形成的两条染色体

7、(颜色一致)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图丙。如果是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离后形成的两条染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换的结果，如图丁。3.三体、三倍体与单体三体、三倍体与单体三体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体多了一条染色体的个体，其染色体组成表示为2n1；而三倍体是指由受精卵发育而成的体细胞中含有三个染色体组的个体；单体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体少了一条染色体的个体，其染色体组成表示为2n1。例3下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是解析A项中配子基因型发生异常是在减数第二次分裂时期；B项

8、中配子基因型发生异常是在减数第一次分裂时期；D项中配子基因型发生异常是在减数第一次分裂及减数第二次分裂时期。选项个体基因型配子基因型异常发生时期ADdD、D、dd减数第一次分裂BAaBbAaB、AaB、b、b减数第二次分裂CXaYXaY、XaY减数第一次分裂DAAXBXbAAXBXb、XBXb、a、a减数第二次分裂例4如图中甲、乙为某精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是A.甲图细胞中存在A、a基因可能是因为同源染色体非姐妹染色单体发生交叉互换或基因突变B.甲图细胞分裂结束形成的每个子细胞中各含有两个染色体组C.乙图细胞处于减数第二次分裂后期，其子细胞为精细胞或极体D.乙图细

9、胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同解析分析题图可知，甲图次级精母细胞含有A和a基因，乙图次级精母细胞含有a和a基因，可见，甲图次级精母细胞中存在A、a基因是基因突变的结果，A错误；甲图细胞分裂形成的子细胞只含有一个染色体组，B错误；精原细胞减数分裂不能形成极体，乙图细胞处于减数第二次分裂后期，其子细胞为精细胞，C错误。三、有关变异类型的实验探究1.判定突变性状是否为可遗传的变异判定突变性状是否为可遗传的变异(1)判定方法变异个体自交或与其他个体杂交可遗传的变异不可遗传的变异(2)将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或养育等，观察变异性状是否消失。若不消失，则为可遗传的变异；反之

10、，则为不可遗传的变异。2.判断突变性状的显隐性判断突变性状的显隐性(1)显性突变和隐性突变显性突变(即aA)：该突变一旦发生，即aaAa，在当代就能表现出新的突变性状。隐性突变(即Aa)：该突变一旦发生，即AAAa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。(2)判断方法选用突变型与原始亲本(纯合体)进行杂交(植物可采用自交)：若子代只表现原有的性状，则突变型为隐性性状；若子代既表现出突变性状，又表现出原有性状，则突变型为显性性状。例5玉米植株有高茎和矮茎之分(高茎为显性性状)。矮茎玉米幼苗经特殊处理，可以长成高茎植株

11、。为了探究该变异性状是否可稳定遗传，某生物科技小组设计了如下实验方案，请你写出实验预期结果及相关结论。(1)实验步骤：在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。(2)实验预期结果及相关结论：_。_。若子代玉米苗有高茎植株，说明该处理引起的变异能够遗传若子代玉米苗全部是矮茎植株，说明该处理引起的变异不能遗传解析如果高茎变异是由环境引起的，遗传物质没有改变，则自交后代的植株全部都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代仍然会有高茎植株存在。例6黑腹果蝇的第号染色体多1条(

12、号三体)或者少1条(号单体)都可以存活，而且还能繁殖后代。科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中，偶然发现了无眼果蝇。为探究控制无眼性状的基因是否在第号染色体上，利用黑腹果蝇号单体和号三体进行如下实验。组别亲本(P)类型F1的表型和比例甲无眼野生型单体野生型无眼11乙无眼正常野生型野生型丙无眼野生型三体野生型请根据上述实验，回答下列问题：(1)从变异类型看，无眼性状的产生来源于_，三体和单体属于_。基因突变染色体(数目)变异解析通过基因突变可以产生新的基因，进而产生新的表型，因此无眼性状的产生来源于基因突变，而三体与单体的产生是由于单条染色体的增加或减少，属于染色体(数目)变异。(2)若只做甲组实验

13、，能否依据结果确定控制无眼性状的基因是否位于第号染色体上，为什么？_。解析只有先确定无眼性状的显隐性，才能判断其位于几号染色体上。不能。因为只做甲组实验，不能确定性状显隐性关系，若无眼性状为显性，甲组无眼为杂合体，则无论该等位基因位于第号染色体还是其他常染色体上，甲组杂交实验均能出现表中的结果(3)科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验，进一步证实了控制该相对性状的基因位于号染色体上，支持该结论的实验结果是_。乙组F1的测交子代出现野生型无眼11；丙组F1的测交子代出现野生型无眼21(或丙组一半F1的测交子代出现野生型无眼11，一半F1的测交子代出现野生型无眼51)解析无眼果

14、蝇与正常野生型果蝇杂交，后代全为野生型，说明无眼性状由隐性基因控制，而野生型性状由显性基因控制。假如控制这对性状的等位基因为A、a，则乙组亲本的杂交组合为aa(无眼)AA(正常野生型)，F1的基因型为Aa。正常无眼果蝇与乙组的F1测交，即Aaaa Aaaa11，则乙组F1的测交子代出现野生型无眼11，丙组的杂交组合为aa(无眼)AAA(野生型三体)，F1的基因型及比例为AaAAa11，正常无眼果蝇与丙组的F1测交，后代出现野生型无眼21(或丙组一半F1的测交子代出现野生型无眼11，一半F1的测交子代出现野生型无眼51)，此实验结果支持控制该相对性状的基因位于号染色体上。四、几种育种方法的比较育

15、种类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理基因重组基因突变染色体数目的变异处理方法先杂交后连续自交，选优用化学或物理方法处理生物花药离体培养，人工诱导单倍体植株用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点将优良性状集中到一起能提高突变率，加速育种进程可获得纯合体，明显缩短育种年限器官较大，营养价值高等优良性状缺点育种年限长需处理大量生物材料技术难度大发育迟缓，结实率低例7下列有关育种的叙述，正确的是A.太空育种的原理为基因突变及基因重组B.三倍体植物不能由受精卵发育而来C.单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关D.杂交育种和诱变育种都能产生新基因解析太空育种的原理为基因突变，A错误；二倍体与四倍体杂

16、交产生三倍体，B错误；诱变育种能产生新基因，但杂交育种不能产生新基因，D错误。例8如图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将做进一步处理。下列对此分析错误的是A.由得到的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用结果是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd，则的基因型可能是aBdD.过程中，所产生的变异都有利于生产解析分析题图可知，过程表示的是杂交育种的自交阶段，遵循的原理为基因重组，A正确；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，进而使染色体数目加倍，B正确；过程是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，的基因型可能为aBd、abd、ABd、Abd，C正确；过程中多次射线处理萌发的种子应为诱变育种，由

17、于突变具有多方向性，所以产生的性状有可能是有利的，也有可能是有害的，D错误。1.(2020江西重点中学联考)下列关于生物变异的叙述，正确的是A.四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换引起的变异属于染色体结构变异B.一般情况下，基因内插入或缺失一个碱基与替换一个碱基相比，前者对其编码的蛋白质的氨基酸序列影响更小C.用高剂量的某种化学试剂处理，使染色体中某一片段缺失而引起的变异属于基因突变D.若用射线处理某初级卵母细胞，导致某一条染色单体上的某基因发生突变，则由该初级卵母细胞产生的卵细胞携带该突变基因的跟踪训练123456概率是解析四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换引起的变异属于基因重组，A错误；基因

18、内插入或缺失一个碱基与替换一个碱基相比，前者对其编码的蛋白质的氨基酸序列影响更大，B错误；用高剂量的某种化学试剂处理，使染色体中某一片段缺失而引起的变异属于染色体结构变异，C错误。1234562.如图为某细胞一个DNA片段中a、b、c三个基因的分布状况，图中、为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是A.该DNA片段中含有3个起始密码子B.片段中a基因整体缺失，该变异属于染色体结构变异C.若c中碱基对发生改变，则性状一定会发生改变D.在四分体时期，b、c之间可能会发生交叉互换123456123456解析图示为一个DNA片段，而起始密码子在mRNA上，A错误；a中碱基对缺失，属于基因突变，而a整个

19、缺失属于染色体结构变异，B正确；c中碱基对发生变化，由于密码子的简并性，生物体性状不一定会发生改变，C错误；在减数分裂中交叉互换一般发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，D错误。3.(2019山东省实验中学高二下开学考试)已知某哺乳动物的基因型为MMNn，该动物减数分裂形成一个基因组成为MmN的配子，如图所示，下列关于此配子形成的分析，正确的是该配子的形成过程发生了基因突变该配子的形成与减数第一次分裂时同源染色体的交叉互换有关该配子的形成与减数第一次分裂时同源染色体未分离有关该配子的形成与减数第二次分裂时姐妹染色单体未分开有关A.B.C.D.123456解析分析题图可知，该哺乳动物的基因型为M

20、MNn，产生了基因组成为MmN的配子，说明发生了基因突变，与交叉互换无关，所以正确、错误；在该配子中既有M，又有m，且两条染色体来源不同，说明减数第一次分裂时，M、m所在的同源染色体未发生分离，移向了细胞同一极，所以正确、错误，A项正确。1234564.已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)交配产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，可行性方案是A.甲群体甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素B.乙群体乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素C.甲群体乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素D

21、.甲群体乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素123456解析要研究注射胰岛素是否引起乙群体基因突变，方案A中没有用乙群体做杂交，故方案A不可行；方案B、C用到乙群体交配，但孵化早期又向卵内注射胰岛素，则无法确定乙群体是否发生了基因突变，故方案B、C不可行；方案D的杂交用到乙群体，且孵化早期不向卵内注射胰岛素干扰子代表现，故甲群体乙群体，若子代均有尾，则没有引起基因突变，若子代有无尾出现，则引起了基因突变，故方案D可行。1234565.下面为利用玉米(2n20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列有关分析不正确的是A.基因重组发生在图中过程，过程中能够在显微镜下看到染色单体的

22、时期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株a为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组，植株c属于单倍体，其发育起点为配子D.利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，植株b纯合的概率为25%123456解析据图分析，表示植物组织培养，表示减数分裂形成花药，用秋水仙素处理形成纯合的二倍体，正常培养形成单倍体植株，表示有丝分裂，使得细胞数量增加。基因重组发生在减数分裂过程中，即图中的；有丝分裂过程中，间期染色体复制形成染色单体，后期着丝粒分裂，染色单体消失，因此在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期，A正确。123456玉米为二倍体，体细胞内含有2个染

23、色体组，在有丝分裂后期着丝粒分裂，含有4个染色体组；植株c发育的起点为配子，属于单倍体，C正确。利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，植株b纯合的概率为100%，D错误。1234566.几种性染色体异常果蝇的性别、育性(可育/不可育)等如图所示，请据图回答下列问题：(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_组，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体条数是_条。12345628解析分析题图可知，正常果蝇是二倍体，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，染色体已复制，但数目未变，故此时染色体组数为2组。减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目减半，减数第二次分裂后期，由

24、于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，为8条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。解析基因型为XrXrY的个体中含有3条同源染色体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向细胞的两极，所以，最多能产生Xr、XrXr、XrY和Y四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。123456XrYYXRXr、XRXrY(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)交配，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现

25、为灰身白眼。F1自由交配得F2，F2中灰身红眼与黑身白眼的比例为_，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。311/18123456解析黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)灰身红眼雄果蝇(AAXRY)F1(AaXRXr、AaXrY)，F1自由交配得F2，F2中灰身红眼果蝇(A_XRXr、A_XRY)所占比例为3/41/23/8，黑身白眼果蝇(aaXrXr、aaXrY)所占比例为1/41/21/8，两者的比例为31。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/32/31/

26、41/9；出现白眼果蝇(XrXr、XrY)的概率为1/2，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/91/21/18。123456(4)以红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本交配，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型不变；第二种是亲本果蝇_；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时_。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：.若_，则为第一种情况；.若_，则为第二种情况；.若_，则为第三种情况。123456发生了基因突变X染色体不分离(发生了染色体变异)让M果蝇与正常白眼雌果

27、蝇杂交，观察子代的表型子代出现红眼(雌)果蝇子代全部为白眼无子代产生解析以红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(M果蝇)，M果蝇出现有三种可能原因：一是环境因素，二是亲本果蝇发生了基因突变，产生了基因型为Xr的卵细胞，三是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离，形成了不含性染色体的卵细胞。三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以让M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部为白眼；第三种情况下，XrO不育，因此与XrXr杂交，没有子代产生。123456本课结束